【正文】 NFFF ZK e r fM 59630m in ???NFF MAM 95408m inm a x ??? ? ?G?NFF M T a bM zu l 1 1 8 8 0 0?? ?G? in ?K? NmM A 302?Page 89 高強度螺栓連接的系統(tǒng)計算 ? 按濮良貴教授主編的 《 機械設計 》 高等教育出版社 .第 7版方法計算 螺栓分布圓直徑 Dt＝ 258mm 每個螺栓所受橫向力 每個螺栓所需預緊力 取安全系數(shù) S＝ 4 螺栓強度等級 ?S＝ 900MPa 許用應力 螺栓小徑 查螺紋標準，取 M30 如果取 S＝ ， [?]＝ 257 MPa， d1＝ ，取 M24 NiDMFtTQ 83982 m a xm a x ??NFKF QfP 67184m a x ?? ?MP aSS 2254900][ ??? ??mmFd P ][ ??????? ???Page 90 謝 謝！ 。 Page 83 高強度螺栓連接的系統(tǒng)計算 ③ 例題（ VDI 2230 實例 B2） ? 已知條件 傳遞扭矩 13kNm 摩擦系數(shù) 節(jié)圓直徑 258mm 最小軸向力 0kN 螺栓數(shù)量 12 最大軸向力 10kN 被緊固法蘭材料（左 /右） GG25/34CrNiMo6 被緊固法蘭厚度（左 /右） 22mm/18mm 法蘭表面粗糙度（左 /右） N7/N8 螺栓強度等級 螺栓標準 ISO 4014 緊固方法：使用帶顯示的力矩扳手 Page 84 高強度螺栓連接的系統(tǒng)計算 ? 按 Q/CSR A近似確定螺栓尺寸 （ 1）螺栓連接傳遞作用力 軸向力： 0kN 橫向力： （ 2）按圖 螺栓連接的尺寸，可得出螺栓尺寸為 M16（性能等級為 ）即 （ ） NiDMFtTQ 3m a xm a x ???Page 85 高強度螺栓連接的系統(tǒng)計算 ? VDI 2230方法求解 R0 初步確定螺栓公稱直徑，核算其適用范圍 每個螺栓所受橫向力 由于 FA=0，使用扭矩扳手擰緊時按照表 A7中 A~D的說明進行。 擰緊系數(shù) ?A＝最大擰緊力 FMmax/最小擰緊力 FMmin （ 3）用計算法按零件的材料和尺寸確定螺栓和被連接件的柔度。 Page 82 高強度螺栓連接的系統(tǒng)計算 （ 2）具體考慮扭緊力的變化范圍。 Page 81 高強度螺栓連接的系統(tǒng)計算 ③ 基本原理 VDI 2230的計算方法是一般的單個螺栓強度計算方 法（見我國一般的 《 機械設計 》 教材）的基礎上發(fā)展起來的，但是在理論與應用方面有很大的不同。 （ 7）材料性質(zhì)見表 A1至 A A A11和 A12，這些數(shù)據(jù)只用于室溫條件下，即對于較高或較低的溫度必須予以修正。本準則可以用類推的方法用于其他材料制造的螺栓，強度較低或者強度不符合 DIN EN 8981（即 ISO 8981,GB/T ）規(guī)定的強度值 ,對于尺寸較大的螺栓（如大于 M 39的規(guī)格），也可以用同樣的處理（計算）方法。此外，可能還有彎曲力矩 。 （ 3）高強度螺栓，即性能等級 Page 79 高強度螺栓連接的系統(tǒng)計算 （ 4）一般，工作載荷為軸向靜載荷，或軸向動載荷。 Page 78 高強度螺栓連接的系統(tǒng)計算 ① 基本介紹 德國工程師協(xié)會技術(shù)準則 VDI 2230《 高強度螺栓連接系統(tǒng)計算 》 是根據(jù)德國對于螺栓連接的研究有關成果制定的，目的是向參加實際工作的設計師推薦一種計算方法，以幫助他們解決準確確定螺栓連接參數(shù)這個通常比較困難的任務。相比之下，它們的防松性能很差，一般只用于不重要的場合。較軟的鋁合金能更好地吸收外來的沖擊、振動能，所以它比鋼制的全金屬鎖緊螺母的防松性能要好。 Page 77 螺栓連接防松方法 ? 高鎖螺母屬于非圓收口的全金屬鎖緊螺母。其防松之所以如此可靠是由于螺母的尼龍圈緊緊箍住螺栓從而形成高彈性的橫向壓緊。國外有關專家甚至稱其為永不松動的鎖緊螺母。經(jīng)受長時間振動試驗無松動跡象的螺母，厭氧膠對螺紋緊固件的粘合鎖緊能力很高，其抗振壽命很長也就不足為奇了。在螺母槽與螺栓銷孔對中裝配時，應從擰緊方向扳擰螺母，使開口銷緊固在螺母槽內(nèi)，避免開口銷在槽內(nèi)移動，以防止連接的疲勞失效。無預緊力的開槽螺母，由于開口銷在螺母槽內(nèi)受到反復沖擊和剪切力的作用，在經(jīng)受 4萬多次的沖擊、振動以后，開口銷斷裂，螺母與螺栓分離，連接失效。不擰緊（即無預緊力）或擰緊不足的開槽螺母，在激烈的沖擊、振動下，只能在一定時間內(nèi)防止螺母從螺栓上脫落。 Page 75 螺栓連接防松方法 ? 開槽螺母加開口銷的防松方法屬于機械固定件的鎖緊防松，具有很高的防松可靠性。 ? 過去認為，雙螺母這種傳統(tǒng)的防松方法，其防松性能不高。 Page 73 螺栓連接防松方法 ⑥ 防松性能試驗結(jié)果對比 ↑－表示試件未失效 A－雙螺母 B－有預緊力的開槽螺母加開口銷 C－尼龍圈鎖緊螺母 D－高鎖螺母 E－無預緊力的開槽螺母加開口銷 F－全金屬鎖緊螺母 G－內(nèi)齒鎖緊墊圈 H－外齒鎖緊墊圈 J－輕型彈簧墊圈 K－普通螺母 Page 74 螺栓連接防松方法 ⑥ 防松性能試驗結(jié)果對比 ? 有預緊力的開槽螺母、涂厭氧膠的螺母以及尼龍圈鎖緊螺母的抗振松壽命最長，經(jīng)受長時間的激烈沖擊、振動后，仍無任何松動的跡象。第一種是緊固件加速振動試驗方法（ ISO標準或 GJB ），第二種是緊固件橫向振動試驗方法（ GB/T 10431）。 Page 72 螺栓連接防松方法 ⑤ 螺紋粘接劑使用實例 按照 Q/，保持預緊力、防止振動、防腐、防止意外扭轉(zhuǎn)，株洲電力機車公司目前主要使用樂泰膠（如 24 24 262等）螺紋鎖固劑，同時對涂膠工藝作了專門的規(guī)定。 ? 用機械固定件鎖緊的防松 ? 六角開槽螺母配開口銷 ? 止動墊圈 ? 串連鋼絲 Page 69 螺栓連接防松方法 ?增大摩擦力的防松 ?雙螺母 ?自由旋轉(zhuǎn)型的齒形端面鎖緊螺母和鎖緊螺釘 ?有效力矩型的全金屬鎖緊螺母 ?有效力矩型的非金屬嵌件鎖緊螺母 ?彈性墊圈和齒形鎖緊墊圈 ② 螺紋粘接劑（密封膠）選擇原則 ?螺紋尺寸 ?金屬材料 Page 70 螺栓連接防松方法 ?工作環(huán)境（溫度、介質(zhì)） ?密封壓力 ?工藝 ③ 螺紋粘接劑（密封膠）使用方法 Page 71 螺栓連接防松方法 ④ 螺紋粘接劑（密封膠）拆卸方法 ? 一般情況下，用普通方法（如扳手、螺絲刀）即可拆開。 5%），以避免應力過大。 Page 66 擰緊力矩的計算 ?對于 M10~M68的粗牙鋼螺栓，當螺紋無潤滑時，擰緊力矩粗略計算公式： M= ③ VDI 2230中的擰緊力矩計算方法 )( 2 KKmGMA DdPFM ?? ??????式中： MF ：裝配預緊力 P：螺距 2d：外螺紋基本中徑 G? ：螺栓螺紋摩擦系數(shù) KmD ：螺栓頭部下面的摩擦直徑 ：螺栓頭支承面摩擦系數(shù) K?Page 67 擰緊力矩的計算 計算公式為： 式中： ARF pM ??? ?ν：擰緊過程中屈服點應力的利用因數(shù)，一般 ν= ：屈服強度 A0：螺栓最小橫截面積 ? FM和 MA可從第 2部分附錄 C中查得，并應根據(jù)現(xiàn)有條 件使用螺紋摩擦系數(shù) 的最小值。不同的表面處理，其扭矩系數(shù)相差很大，有時相差近一倍。 ?扭矩系數(shù) K是由內(nèi)外螺紋之間的摩擦系數(shù)和螺栓或螺母支撐面與被緊固零件與緊固件接觸的承壓面的摩擦系數(shù)綜合而成。 Page 61 4. 補充部分 擰緊力